本發(fā)明涉及一種用于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

馬拉松賽事全程（簡稱全馬）近年來成為了一項(xiàng)全民廣泛參與的運(yùn)動(dòng)，參賽選手經(jīng)常能夠達(dá)到上萬人，如何讓每位參賽選手的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（包括位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、圖像和視頻）被實(shí)時(shí)地捕獲和記錄，既保障參賽選手的安全，又能為多方及參賽選手個(gè)人提供視頻內(nèi)容，是賽事承辦方及參賽者的迫切需求。

然而現(xiàn)有技術(shù)對(duì)該需求的支撐極為有限，主要體現(xiàn)在：

（1）參賽者在賽道全程的位置軌跡（全馬賽程約為42km）難以實(shí)時(shí)獲?。ㄒ苿?dòng)基站信號(hào)覆蓋不佳）；

（2）大量用戶在賽道局部區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳極易造成4g網(wǎng)絡(luò)擁塞，為此賽事承辦方不得不向運(yùn)營商臨時(shí)租用信道或移動(dòng)通信車，從而產(chǎn)生較高的成本；

（3）賽道全程架設(shè)高清視頻攝像頭或直播車跟拍的成本過高，且難以精準(zhǔn)拍攝和識(shí)別到個(gè)人；

（4）基于實(shí)時(shí)位置信息與視頻技術(shù)配合的整體方案目前業(yè)內(nèi)沒有相關(guān)配套技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)及方法，通過物理組網(wǎng)為移動(dòng)基站的數(shù)據(jù)并發(fā)分流，不會(huì)給現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)造成額外負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種用于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)，包括：

佩戴設(shè)備，設(shè)有唯一的id號(hào)，并佩戴于運(yùn)動(dòng)員身上，用于在定期獲取并存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)；

藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備，沿賽道按預(yù)設(shè)規(guī)則部署，用于與所述佩戴設(shè)備通訊獲取該佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)，以及根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)，并定期將所述gps軌跡點(diǎn)回傳至服務(wù)器；

服務(wù)器，用于解析并存儲(chǔ)所述gps數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述佩戴設(shè)備包括：

定位模塊，用于在所述佩戴設(shè)備啟動(dòng)后自動(dòng)進(jìn)入搜星模式，并定期獲取所述gps定位數(shù)據(jù)；

指示模塊，用于在搜星完成前進(jìn)行閃爍，以及在搜星完成后切換為常亮狀態(tài)；

藍(lán)牙通訊模塊，用于與所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立通訊連接；

第一存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述gps定位數(shù)據(jù)；

第一主控模塊，用于將所述gps定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)模塊，以及在成功建立通訊連接后將定位模塊最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)傳輸至所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

所述佩戴設(shè)備還包括第一參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述定位模塊獲取gps定位數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。

優(yōu)選的，所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括：

藍(lán)牙探針模塊，用于與所述佩戴設(shè)備建立通訊連接；

4g模塊，用于與所述服務(wù)器建立通訊連接；

第二存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述gps數(shù)據(jù)和所述gps軌跡點(diǎn)；

第二主控模塊，用于在成功建立通訊連接后獲取所述佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及佩戴設(shè)備的id號(hào)，并根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)；以及將所述gps軌跡點(diǎn)定期回傳至所述4g模塊。

優(yōu)選的，所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括第二參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述第二主控模塊向服務(wù)器回傳gps軌跡點(diǎn)的時(shí)間間隔。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)規(guī)則為所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備沿所述賽道等距設(shè)置或不等距設(shè)置。

優(yōu)選的，所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括主藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備和備份藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

一種如上述用于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)的定位方法，包括：

佩戴設(shè)備定期獲取并存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)；

藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備與所述佩戴設(shè)備通訊獲取該佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)；

藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)；

藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備定期將所述gps軌跡點(diǎn)回傳至服務(wù)器。

優(yōu)選的，所述佩戴設(shè)備采用相對(duì)位置算法存儲(chǔ)所述gps定位數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述定位方法還包括：

獲取運(yùn)動(dòng)員的視頻數(shù)據(jù)；

獲取該運(yùn)動(dòng)員的gps軌跡點(diǎn)及gps軌跡點(diǎn)的對(duì)應(yīng)時(shí)間；

根據(jù)所述gps軌跡點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)時(shí)間生成帶有時(shí)間的位置數(shù)據(jù)，并將所述待有時(shí)間的位置數(shù)據(jù)與所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間軸進(jìn)行匹配。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）通過物理組網(wǎng)為移動(dòng)基站的數(shù)據(jù)并發(fā)分流，不會(huì)給現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)造成額外負(fù)擔(dān)；

（2）能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確采集選手的位置數(shù)據(jù)；

（3）在局部高人流量區(qū)域設(shè)置多個(gè)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備，高并發(fā)解決數(shù)據(jù)回傳；

（4）與視頻圖像結(jié)合，實(shí)現(xiàn)視頻區(qū)間定位，最終實(shí)現(xiàn)基于個(gè)人位置軌跡的視頻數(shù)據(jù)獲取。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備沿賽道部署的示意圖；

圖3為本發(fā)明中定位方法的流程圖；

圖4為存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)的流程一個(gè)示意圖；

圖5為佩戴設(shè)備存儲(chǔ)的gps定位數(shù)據(jù)的一個(gè)是示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1和圖2所示，一種用于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)，包括佩戴在各運(yùn)動(dòng)員身上的佩戴設(shè)備、多個(gè)沿賽道按預(yù)設(shè)規(guī)則設(shè)置的藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備、以及位于后端的服務(wù)器。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)規(guī)則為所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備沿所述賽道等距設(shè)置或不等距設(shè)置。

所述佩戴設(shè)備，設(shè)有唯一的id號(hào)，用于在定期獲取并存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)。由于每個(gè)佩戴設(shè)備的id號(hào)是唯一的，可以方便的區(qū)分各運(yùn)動(dòng)員的數(shù)據(jù)。

所述佩戴設(shè)備包括定位模塊、指示模塊、藍(lán)牙通訊模塊、第一存儲(chǔ)模塊和第一主控模塊。定位模塊用于在所述佩戴設(shè)備啟動(dòng)后自動(dòng)進(jìn)入搜星模式，并定期獲取所述gps定位數(shù)據(jù)；指示模塊用于在搜星完成前進(jìn)行閃爍，以及在搜星完成后切換為常亮狀態(tài)；藍(lán)牙通訊模塊用于與所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立通訊連接；第一存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述gps定位數(shù)據(jù)；第一主控模塊，用于將所述gps定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至第一存儲(chǔ)模塊，以及在成功建立通訊連接后將定位模塊最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)傳輸至所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備。此處n的取值可以為60次，相鄰藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間的間隙不超過7公里。

所述佩戴設(shè)備還包括第一參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述定位模塊獲取gps定位數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。例如，可以將獲取gps定位數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔設(shè)置為1分鐘，即每分鐘都獲取gps定位數(shù)據(jù)，馬拉松賽道全程約獲取400-500個(gè)gps點(diǎn)位，佩戴設(shè)備全部存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述佩戴設(shè)備采用藍(lán)牙ble4.2芯片，nrf51822基礎(chǔ)架構(gòu)，延展了gps模塊，并預(yù)留了多路傳感器接口供運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集需要。同現(xiàn)在主流實(shí)用的ble4.0協(xié)議相比，ble4.2的包凈荷更大，攜帶數(shù)據(jù)量更多，而鏈路穩(wěn)定性較4.0有明顯提升。

所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用于與所述佩戴設(shè)備通訊獲取該佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)，以及根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)，并定期將所述gps軌跡點(diǎn)回傳至服務(wù)器。

所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括藍(lán)牙探針模塊、4g模塊、第二存儲(chǔ)模塊和第二主控模塊。藍(lán)牙探針模塊用于與所述佩戴設(shè)備建立通訊連接；4g模塊用于與所述服務(wù)器建立通訊連接；第二存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述gps數(shù)據(jù)和所述gps軌跡點(diǎn)；第二主控模塊用于在成功建立通訊連接后獲取所述佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及佩戴設(shè)備的id號(hào)，并根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)；以及將所述gps軌跡點(diǎn)定期回傳至所述4g模塊。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)員跑步進(jìn)入藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備的覆蓋范圍（如50米）內(nèi)時(shí)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備將自動(dòng)獲取該運(yùn)動(dòng)員的佩戴設(shè)備中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量小于等于60個(gè)gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)，相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取時(shí)間小于200ms。每個(gè)藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以在7～10秒內(nèi)獲取大于等于200個(gè)佩戴設(shè)備的數(shù)據(jù)（以運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過該藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備覆蓋范圍的時(shí)間為7～10秒計(jì)算）。優(yōu)選的，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備不會(huì)對(duì)佩戴設(shè)備中某個(gè)gps數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)采集。

所述藍(lán)牙探針模塊包括6個(gè)藍(lán)牙探針，每個(gè)藍(lán)牙探針負(fù)責(zé)大于等于5000個(gè)id號(hào)的gps定位數(shù)據(jù)獲取，設(shè)置6個(gè)藍(lán)牙探針即可支持大于等于3萬人的賽事活動(dòng)；此外，還可以根據(jù)實(shí)際情況增加藍(lán)牙探針的數(shù)量，例如在起跑點(diǎn)、賽道前段等人員密集處增設(shè)藍(lán)牙探針模塊。

所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備還包括第二參數(shù)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述第二主控模塊向服務(wù)器回傳gps軌跡點(diǎn)的時(shí)間間隔。

所述服務(wù)器，用于解析并存儲(chǔ)所述gps數(shù)據(jù)。

所述藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括主藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備和備份藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備。通過設(shè)置主藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備和備份藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備的方式降低了佩戴設(shè)備的數(shù)據(jù)遺漏，特別是對(duì)于運(yùn)動(dòng)員過于密集、系統(tǒng)并發(fā)量大的路段，同時(shí)也提升了系統(tǒng)的可靠性。

如圖3所示，一種如上述用于馬拉松賽事的選手定位系統(tǒng)的定位方法，包括：

s1.佩戴設(shè)備定期獲取并存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)；

s2.藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備與所述佩戴設(shè)備通訊獲取該佩戴設(shè)備最新獲取到的n次gps定位數(shù)據(jù)及該佩戴設(shè)備的id號(hào)；

s3.藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備根據(jù)所述gps數(shù)據(jù)解析出gps軌跡點(diǎn)；

s4.藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)備定期將所述gps軌跡點(diǎn)回傳至服務(wù)器。

優(yōu)選的，所述佩戴設(shè)備采用相對(duì)位置算法存儲(chǔ)所述gps定位數(shù)據(jù)：對(duì)于一段時(shí)間內(nèi)的多個(gè)gps點(diǎn)，只記錄一個(gè)gps點(diǎn)的完整定位數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，該gps點(diǎn)定位基準(zhǔn)點(diǎn)（打孔點(diǎn)），該段時(shí)間內(nèi)的存儲(chǔ)的其他gps點(diǎn)的定位數(shù)據(jù)為該gps點(diǎn)與該段時(shí)間內(nèi)的基準(zhǔn)點(diǎn)的經(jīng)緯度偏移量。圖4為存儲(chǔ)gps定位數(shù)據(jù)的流程一個(gè)示意圖，圖5為佩戴設(shè)備存儲(chǔ)的gps定位數(shù)據(jù)的一個(gè)是示意圖。

每個(gè)gps點(diǎn)的經(jīng)緯度偏移量都會(huì)根據(jù)由采集頻率確定的飛點(diǎn)校正邊界進(jìn)行校準(zhǔn)，即偏移量超出某范圍會(huì)被認(rèn)為是無效點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)立即再采集一次gps坐標(biāo)，這種方式對(duì)gps的數(shù)據(jù)有效性是極大的保證，判定有效、無效點(diǎn)的依據(jù)由采樣頻率、賽道線路和配速設(shè)置共同決定。

優(yōu)選的，所述定位方法還包括：

獲取運(yùn)動(dòng)員的視頻數(shù)據(jù)；

獲取該運(yùn)動(dòng)員的gps軌跡點(diǎn)及gps軌跡點(diǎn)的對(duì)應(yīng)時(shí)間；

根據(jù)所述gps軌跡點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)時(shí)間生成帶有時(shí)間的位置數(shù)據(jù)，并將所述待有時(shí)間的位置數(shù)據(jù)與所述視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間軸進(jìn)行匹配。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。